异常明亮的JADES-GS-z14-0星系打破最遥远天体的观测纪录

JADES-GS-z14-0星系以JWST高级深河外星系巡天命名，位于宇宙中一个被称为宇宙黎明的区域。这个区域的时间跨度从宇宙大爆炸后的大约 5000 万年到 10 亿年。来自这个距离的光可以用红移来测量。红移指的是物体的光波长因宇宙膨胀而拉伸的程度。

2023 年 10 月至 2024 年 1 月期间，天文学家利用韦伯的近红外摄谱仪（NIRSpec）测量到一个星系的红移值为 14.32（光的波长是其正常长度的 14 倍）。根据测量结果，它的年龄大约是宇宙大爆炸后的 2.9 亿年，是有记录以来最古老、最遥远的星系。

此前的记录保持者是 JADES-GS-z13-0，发现于 2022 年，红移为 13.2，位于宇宙大爆炸后约 3.3 亿年，距离地球约 130 亿光年。同时，JADES 团队还发现了两个红移值超过 10 的星系和另一个红移值在 13 左右的星系。

让科学家们对 JADES-GS-z14-0 感到震惊的是它的亮度。从红外图像来看，天文学家认为这个星系的直径约为 1600 光年。它的亮度证实了光线来自年轻的恒星，而不是超大质量黑洞。他们还指出，这样的亮度表明该星系包含"数亿倍于太阳质量的恒星！"

这项研究的合著者斯特凡诺-卡尼亚尼（Stefano Carniani）说，韦伯中红外仪器（MIRI）的进一步数据揭示了关于这个遥远星系的其他一些令人兴奋的发现。

"我们看到这个星系的颜色并不像想象中的那么蓝，这表明有些光被尘埃染红了，即使在非常早期的时候也是如此......韦伯的近红外成像仪以更长的波长探测到了 JADES-GS-z14-0，考虑到它的距离，这是一项了不起的成就......[近红外成像仪的测量结果表明]星系中存在强烈的电离气体发射，其形式为氢和氧的明亮发射线。在这个星系生命的早期就存在氧气是一个令人惊讶的现象，这表明在我们观测到这个星系之前，多代大质量恒星已经开始了它们的生命"。

令人震惊的是，这次天体观测打破了所有用来定义早期宇宙的理论模型和模拟。卡尼亚尼说，它与研究小组在调查中观测到的其他数百个高红移星系都不同。他预测，在未来 10 年内，韦伯科学家还将在更早和更远的地方发现许多其他高亮度星系。

"我们很高兴看到宇宙黎明时存在的星系的非凡多样性！"卡尼亚尼感叹道。